Для начала разберемся с процессом пайки. Пайка это процесс
образования механического и электрического контакта между
металлическими поверхностями, способного выдерживать значительные
механические нагрузки. Пайка образуется при высоких температурах (от
180 до 250°С) спаиваемых поверхностей и расплавленного олова. Для
качественной пайки недостаточно нагреть одну поверхность с оловом и
прислонить к ней другую: обязательное условие образования надежного
контакта - равные температуры спаиваемых поверхностей. Естественно
что добиться этого можно только при помощи верно подобранного
инструмента.
Важное замечание: низкая температура жала паяльника приведет к
размягчению припоя но не к его расплавлению. Результат - холодная
пайка (узнать можно по зернистой структуре контакта). Перегретое
жало - чрезмерное выпаривание припоя. И тот, и другой дефект
приводит к рассыпанию / расслоению контакта через некоторое время
эксплуатации.
Не нужно забывать и о предельных температурах электронных
компонентов: пайка при температуре ~ 250°С не должна проходить более
10 сек. Это уже закон проверенный временем: интегральные компоненты
можно запросто пережечь.
Подводя итог выше сказанному определим требования для паяльного
оборудования радиолюбителя:
1. Желательно приобретать не просто паяльник, а паяльную станцию.
Скажете дороже? Да, но не на много. Цены на хорошие паяльные станции
начинаются от 800 руб. Дороже чем паяльник на радиорынке? Но зато
какие преимущества: регулируемый диапазон нагрева (вероятность
пережечь компоненты спадает на нет); поддержание постоянной
температуры жала (жало не перегорает - снижаются затраты на
расходники); важная особенность всех паяльных станций - наличие
подставки под паяльник (вещь необходимая) и ванны для очистной губки
- не захотите покупать станцию будете искать эти вещи отдельно.
2. Мощность паяльника вещь во многом определяющая качество пайки.
При пайке печатных плат вполне достаточно паяльника с мощностью
25-40 Вт. Лично я уже 10 лет пользуюсь станциями с мощностью 40 Вт и
не знаю проблем. Конечно при пайке проводов сечением в 10 мм : вам и
100 Вт будет мало - но здесь речь идет о пайке плат.
3. Напряжение питания - на территории России стандартом является
напряжение 220 ±10% В, 50 Гц. Хотите паять подключаясь к сети
электропитания - покупайте паяльник / станцию с таким питанием. Для
пайки в автомобиле или в местах где сложно найти розетку можно найти
паяльник с питанием 12/18/24 В или газовые паяльники.
4. Важный параметр при пайке плат - форма жала. Сейчас для
паяльников / станций предлагается широкий ассортимент жал - лопатка,
конус, игла и т.д. Какое выбирать дело ваше: каждому удобно паять
тем чем он привык. Я пользуюсь лопатками разных размеров.
5. Немаловажный параметр - стойкость жала. Вы можете найти
термостойкие жала которым не страшен длительный перегрев. Удобно, но
дорого.
6. Нельзя не упомянуть о антистатических паяльных станций. Если вы
готовы выложить более 100$ за паяльную станцию - вы получите
антистатическую защиту (полезно при пайке полевых элементов и других
капризных бяк). Нет таких денег - не расстраивайтесь - можно
самостоятельно доработать станцию / паяльник: заземление жала в
большинстве случаев помогает. Это конечно не та антистатика, которая
есть в навороченных станциях, но помогает не хуже.
Ну как, обзавелись паяльным оборудованием? Следующий шаг -
расходные материалы. Вам понадобится флюс - для удаления окислов с
контактных площадок плат и выводов компонентов и припой.
Выбор флюса - отдельный вопрос. Ваш дедушка паял с
канифолью - снисходительно улыбнитесь - раньше другого не было. Чем
плоха канифоль - канифоль, спиртовой канифольный флюс относятся к
категории активных флюсов. Главный недостаток - при высоких
температурах удаляется не только оксид металла - удаляется и сам
металл. Посмотрите на жало дедушкиного паяльника - все в рытвинах,
черное и с зазубринами. Это действие канифоли. Другой главный
недостаток - очистка платы после пайки с канифолью большая проблема.
Смыть остатки можно только спиртом или растворителями (да и то,
порой проще отковырять чем-то острым). Остатки флюса на плате не
только некрасиво с эстетической точки зрения, но и вредно. На платах
с малыми зазорами между проводников возможен рост дендритов (проще
говоря, замыканий) вызванных гальваническими процессами на
загрязненной поверхности.
Каков же выход - на современном рынке материалов можно найти
широкую гамму флюсов, которые смываются обычной водой, не разрушают
жало паяльника и обеспечивают высокое качество пайки. Продаются
такие флюсы, как правило, в шприцах, что очень удобно для
использования.
Выбор припоя. Дедушка порекомендовал вам оловянный прут
сечением 10 мм? Еще раз улыбнитесь. Сейчас для пайки пользуются
припойной проволокой сечением от 1 до 5 мм. Наиболее распространены
1,5-2 мм многоканальные припои. Многоканальность означает, что
внутри оловянной проволоки расположены несколько каналов флюса,
который обеспечивает образование ровной блестящей и надежной пайки.
Продается такой припой в мотках - на радиорынках, в колбах - в
которых он находится свернутым в спираль, и в бобинах (в них
количество припоя такое, что его хватит не на один год).
Активатор жала. Активатор жала или TipCleaner продается в
очень маленьких баночках. Он необходим для увеличения срока службы
жала паяльника. Перед каждой пайкой и после неё (имеется в виду в
начале и в конце работы) опустите жало в эту баночку. На нем
образуется защитное покрытие, препятствующее образованию нагара.
Ну что, готовы к пайке? Последнее что вам нужно - ручной
инструмент: нож, кусачки, пассатижи. Если в процессе работы
понадобится что еще - поймете сами.
Перед тем как паять плату необходимо подготовить рабочее место:
позаботьтесь о емкости с низкими бортами и достаточно большой
площадью для мусора - откусанных выводов и снятой оплетке. Очень
хорошо подходит пластиковая одноразовая тарелка (не стоит касаться
её жалом разогретого паяльника:). Позаботьтесь и об освещении - свет
должен падать на плату так чтобы рука с паяльникам не закрывала его.
Теперь вы настоящий ПАЯЛЬНИК (правда, еще не опытный, но это
наверстывается).
Прежде чем приступить к пайке разберитесь с платой. Если вы
делали её самостоятельно - скорее всего она без паяльных покрытий:
голая медь. Перед пайкой все контактные площадки придется облудить:
покройте их флюсом и нанесите олово паяльником так, чтобы не закрыть
отверстия в плате. При правильно подобранной температуре и хорошем
флюсе, олово с жала паяльника само "обтечет" всю контактную
площадку, как только вы её коснетесь. Не стоит брать на жало
паяльника огромные капли олова: касаетесь жалом прутка и через
секунду на жале будет необходимое количество.
Плата, покрытая оловом - промышленное изготовление - избавляет от
этой работы, но и стоит соответственно.
Плата готова? При необходимости удалите остатки флюса и можете
приступать к пайке.
Одна из основных ошибок начинающих радиолюбителей - компоненты
паяют, а потом откусывают лишнюю длину ножек. При этом качественного
контакта добиться сложно - повышенный теплоотвод и усложненный
доступ жала к месту пайки только ухудшают образование надежного
соединения. Формуйте выводы компонентов и обрезайте их перед
пайкой.
Как я уже отмечал - при правильной технологии олово будет
"обтекать" контакт самостоятельно. Обращайте внимание на состояние
выводов компонентов: серые матовые выводы - окисленные. Придется
лудить с флюсом. Будьте осторожны - можно пережечь компонент. Хотите
избежать неприятностей - покупайте компоненты в радиоэлектронных
магазинах - там они правильно хранятся.